河水流量为4m3/s,水流下的高度为5m,现在利用它来发电,设所用发电机的总效率为50%.求:

河水流量为4m3/s,水流下的高度为5m,现在利用它来发电,设所用发电机的总效率为50%.求:
(1)发电机的输出功率.
(2)设发电机的输出电压为350V,在输送途中允许的电阻为4Ω,许可损耗的功率为输出功率的5%.在用户需用电压220V时,求所用升压变压器和降压变压器匝数之比.(g=9.8m/s2
gxnnyk 1年前 已收到1个回答 举报

lzfxxpp 幼苗

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解题思路:根据发电机的效率求出发电机的输出功率,再根据输电线上损失的功率P=I2R求出输电线上的电流,由P=UI得出升压变压器的电压,根据电压之比等于线圈的匝数比得出升压变压器的原副线圈匝数比.

(1)发电机组的输出功率为P=ρghQη ①
解得:P=103×9.8×5×4×50%W=9.8×104W ②
(2)设送电电压为U2,送电电流为I,P=U2I ③
5%P=I2R ④
解得:U2=2800V;
而U1=350V;
由于升压变压器匝数比
n1
n2=
U1
U2 ⑤
由③④⑤解得:n1:n2=1:8;
输电线的电流I2=
5%P
R=
4900
4A2,所以电流I=35A;
降压变压器输出电压为U′=U2-U=2800-35×4=2660V;
所以降压变压器匝数比 n3:n4=2660:220≈12:1;
答:(1)发电机的输出功率9.8×104W;
(2)送电端使用的理想升压变压器的匝数比1:8,降压变压器的匝数为12:1.

点评:
本题考点: 远距离输电.

考点点评: 提高输电电压,从而降低电线电流,导致电线损失功率减小,用户得到功率越多.解决本题的关键知道原副线圈的匝数比等于原副线圈的电压比,以及掌握输电线上损失的功率P损=I2R.

1年前

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